数学建模运筹模型实用教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:83 大小:3.5MB 金币:10 举报 版权申诉
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例某工厂在计划期内要安排Ⅰ,Ⅱ两种产品的生产,已知生产单位(dānwèi)产品所需的设备台时及A,B两种原材料的消耗、资源的限制,如下表。问题:工厂应分别生产多少单位(dānwèi)Ⅰ,Ⅱ产品才能使工厂获利最多?例下料问题某工厂要做100套钢架,每套用长为2.9m,2.1m,1.5m的圆钢各一根(yīɡēn),已知原料每根长7.4m。应如何下料,可使所用原料最省?解:共可设计下列5种下料方案建模步骤:(1)确定决策变量(biànliàng):我们需要作出决策或者选择的量,一般情况下,题目问什么就设什么为决策变量(biànliàng)。(2)找出约束条件:即决策变量(biànliàng)受到的所有的约束。(3)写出目标函数:即问题所要达到的目标,并明确是求max还是min。例混合配料问题某糖果厂用原料1、2、3加工三种不同牌号的糖果甲、乙、丙。已知各种(ɡèzhǒnɡ)牌号糖果中原料1、2、3的含量、原料每月限用量、三种牌号糖果的加工费及售价,如下表所示。该厂每月如何生产才能获利最大?解:用i=1,2,3代表原料1,2,3,j=1,2,3代表糖果(tángguǒ)甲、乙、丙。Xij表示第j中产品中原料i的含量,则对于原料1:x11,x12,x13;对于原料2:x21,x22,x23;对于原料3:x31,x32,x33;对于甲:x11,x21,x31;对于乙:x12,x22,x32;对于丙:x13,x23,x33;目标函数:利润最大,利润=收入-原料成本-加工费约束条件:原料用量限制,含量限制2.单纯形法(人工变量法、对偶单纯形法)软件(ruǎnjiàn)求解:lingo,lindo,MatlabMinf=0.4x1+1.5x2+x3+1.3x4S.t.0.3x1+3x2++1.5x4>=3200.5x1++2x3+x4>=2401.4x1++0.7x4>=420将某种物资从m个产地遇到n个销地,每个产地都有一定(yīdìng)的产量ai,i=1,2,……,m,每个销地都对物资有一定(yīdìng)的需求量bj,j=1,2,……,n。已知从第i个产地向第j个销地运送单位物资的运价为cij,总产量等于总需求量()。如何调运物资,才能使总运费最小?设xij为从产地Ai运往销地Bj的运输量,运输表:(产销平衡(pínghéng)的运输问题)求解方法:1.确定初始基本可行解(西北角法、最小元素法、vogal法)2.最优性检验;3.迭代求新的基本可行解。例某食品公司下属的三个食品厂A1、A2、A3生产食品,3个厂每月的生产能力分别为7吨、4吨、9吨,食品被运到B1、B2、B3、B4四个销售点,它们对方便食品的月需求量分别为3吨、6吨、5吨、6吨,运输表如下表,试制定最优运送(yùnsònɡ)方案。解:1.确定(quèdìng)初始基可行解最小元素法:解:1.确定初始基可行解(最小元素法)初始基本(jīběn)可行解对应的目标函数值:f=3*4+10*3+1*3+2*1+4*6+5*3=86解:2.最优性检验(1)位势:ui+vj=cij(i=1,2,……,m,j=1,2,……,n)其中cij为基本可行解中基变量对应的单位运价。注:m+n-1个方程(fāngchéng),m+n个变量。(2)利用位势求非基变量检验数检验数计算公式:cij-ui-vj(3)检验数全都大于等于零时对应的解为最优解。位势(wèishì):检验数:3.迭代求新基本可行解(1)负检验数中最小者对应的变量进基;(2)在运输表中找一个包含进基变量的闭回路,这个回路上其他顶点均为基变量。依次对闭回路的四个顶点标号,将顶点分为奇点格和偶点格;(3)偶点格的最小值作为(zuòwéi)调整量,所有奇点格+调整量;偶点格-调整量,即一次迭代。(4)按位势方程求新解对应的位势及检验数,判别最优性。闭回路(huílù):迭代及新基本可行(kěxíng)解的检验数计算:产销(chǎnxiāo)不平衡运输问题:1.供大于求,引入虚拟销售点,并假设它的需求量为供不应求,引入虚拟的产地,并假设它的产量为由于虚拟销地是不存在的,实际上这个差值是在产地贮存的,故从产地到虚拟销地的单位运价为0;同理,由于虚拟产地是不存在的,所以虚设的产地到各个销地的单位运价也为0.例2个化肥厂供应3个地区的化肥,试决定运费最小的调运方案。解:增加虚设的销地B4,销量为10,构造(gòuzào)产销平衡的运输表。初始基可行(kěxíng)解及其检验数:迭代求新基本可行(kěxíng)解:n项任务,恰好有n个人承担,由于每个人的专长不同,完成各工作的效率不同,于是产生了